基于单片机和pc串口

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1、温度是工业控制中主要的被控参数之一，在日常生活及工农业生产中经常要用到温度的检测及控制，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。传统方法多以热电阻和热电偶等为温度传感元件，而这种模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过A/D转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口，使得硬件电路结构比较复杂、抗干扰性差、布线麻烦以及成本高等缺点。　　针对上述问题，该设计提出了基于Dallas半导体公司的数字式温度传感器DS18B20［1-2］和ATMEL公司AT89S52单片机构成的温度测量系统，并可通过串口连接在PC系统上进行实时显示，该系统安装简易，可靠性高，适用于恶劣环境的

2、现场温度测量。　　1系统构成　　测温系统由微控制器、温度采集、串口通信、LCD显示和上位机显示等几部分组成，如图1所示。　　　　图1系统组成　　数据采集流程为：单片机AT89S52获取温度传感器DS18B20采集的温度值，经处理后传输给LCD1602现实，并且通过串口通信上传给上位机，供上位机显示。　　1.1DS18B20数字式温度传感器　　DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程读取9～12位数字温度值。DS18B20的性能特点如下：　　①适

3、应电压范围更宽（3.0～5.5V），在寄生电源方式下可由数据线供电；　　②独特的单线接口方式。与微处理器连接时仅需要一条线即可实现双向通讯；　　③DS18B20支持多点组网功能；　　④DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在一只形如三极管的集成电路内；　　⑤温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃；　　⑥可编程的分辨率为9～12位，对应的分辨率分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温；　　⑦转换时间为93.75ms（9位）和750ms（12位），对于一般的实时测温系统已经足够了；　　⑧

4、测量结果直接输出数字温度信号，以丹总线串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力；　　⑨负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。　　1.2RS_232串口通信标准　　RS_232C是美国电子工业协会（EIA）制定的异步串行通信中应用最广的标准总线。该标准适用于数据传输速率在0~20Kbps范围内的通信，已成为数据终端设备DTE与计算机和数据通信设备DCE的接口标准，是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。其工作电平规定如下：对于数据（逻辑“1”的电平低于-3V；逻辑“0”的电平高于+3V）。对于控制信号（“信号有效”的

5、电平高于+3V，“信号无效”的电平低于-3V）。在实际工作中应保证电平在±（3～15）V。其串行口的9根针脚功能有其固定的定义。该设计中，只要用RXD和TXD两条数据线即可。　　1.3AT89S52　　AT89S52是一款低功耗、高性能CMOS工艺8位微控制器，携有8K在系统可编程Flash存储器。与80C51产品指令和引脚完全兼容。使其能为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52还含有：256字节RAM、32位I/O口线、看门狗定时器、2个数据指针、三个16位定时器/计数器、一个6向量2级中断结构、全双工串行口、片内晶振及时钟电路。另外，AT8

6、9S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保模式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。　　1.4LCD1602显示模块　　液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到广泛的应用。目前字符型液晶显示模块已经是单片机应用设计中最常用的信息显示期间，LCD1602液晶显示模块可以显示两行，每行16个字符，其字符发生器ROM中自带数字和英文字母及一些特殊符号的字符库，没有汉字。利用L

7、CD1602可以建立8个6×8点阵自定义字库的特点。它采用单+5V电源供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。　　LCD1602的驱动方式有并口驱动和串口驱动两种，并口驱动须占用单片机大量宝贵的I/O接口；而串口驱动须在单片机的UART接口空闲的基础上。其主要功能如下：40通道点阵LCD驱动、可选择当作行驱动或列驱动、输入/输出信号：输出能产生20×2个LCD驱动波形；输入接受控制器送出的串行数据和控制信号，偏压（V1∽V6）、通过单片机控制将所测的频率信号读数显示出来。　　2硬件系统设计　　2.1温度采集电路